досягне заданого малого значення (частки нс - частки мкс для високочастотних і 25 ... 100 мкс для низькочастотних);
) заряд зворотного відновлення Q rr - використовується для визначення потужності втрат зворотного відновлення (десятки нК - десятки мкК).
Розшифровка буквено-цифрового позначення силових діодів представлена ??на малюнку 2.2.
Рис. 2.2 Позначення силових діодів
Різновиди силових діодів
Діоди низькочастотні загального застосування (на середні напруги) на основі р-n-переходу з допустимими напруженнями до 1 кВ випускаються на струми до 8 кА. Час зворотного відновлення діодів зазвичай знаходиться в діапазоні 25 ... 100 мкс, що обмежує їх використання при частоті понад 500 Гц. Їх основне застосування - некеровані випрямлячі при промисловій частоті.
Діоди низькочастотні високовольтні, засновані на процесах в р - in структурі з допустимими напруженнями до 10 кВ (i - шар власного напівпровідника). Шар власного напівпровідника, що має високий опір дозволяє збільшити допустиму напругу.
Діоди високочастотні (бистровосстанавлівающіеся) на середні напруги на основі р-п-переходу, але додатково леговані золотом методом дифузії. Атоми золота створюють рекомбінаційні центри, які забезпечують прискорення рекомбінації носіїв заряду після проходження струму. Час відновлення зворотного опору trr в них знижується в межі до 100 нс. Граничний струм цих діодів 1 кА, допустимі напруги досягають 1 кВ, а при деякому збільшенні часу відновлення зворотного опору - 3 кВ.
Бистровосстанавлівающіеся силові діоди застосовуються в схемах перетворювачів при частотах 2 - 20 кГц для шунтування замикаються тиристорів і транзисторів і пропускання струму в зворотному напрямку.
Для високовольтних перетворювачів рекомендується використовувати спеціально розроблені ультрашвидкі діоди Hexfred, які мають величину зворотної напруги URRM до 1200 В, час зворотного відновлення trr до 100 нс, пряме падіння напруги до 2,0 В, максимально допустимий середній прямий струм IFAVm до 100 А і вище.
Діоди Шотткі - високочастотні низьковольтні діоди на основі переходу метал-напівпровідник. Їх особливістю є те, що прямий струм обумовлений рухом тільки основних носіїв - електронів. Таким чином, діоди Шотткі є уніполярними приладами з одним типом основних носіїв. Відсутність накопичення неосновних носіїв істотно зменшує їх інерційність. Час відновлення trr становить зазвичай не більше 0,3 мкс, падіння прямої напруги UFM приблизно 0,3 - 0,6 В. Значення зворотних струмів IR в цих діодах на 2 - 3 порядки вище, ніж в діодах з р-п-переходом. Діапазон граничних зворотних напруг URRM зазвичай обмежується 200 В, максимально допустимий середній прямий струм IFAVm до 100 А. Діоди Шотткі застосовуються в схемах перетворювачів при частотах 2 - 100 кГц для шунтування польових транзисторів і пропускання струму в зворотному напрямку.
Статичні характеристики і схема заміщення силового діода при низькій частоті
Випрямні діоди застосовуються в основному для побудови випрямлячів в промислових мережах змінного струму частотою 50 - 60 Гц.
Випрямлення засноване на властивості р-п-переходу, добре пропускати струм в одному напрямку і майже не пропускати його в іншому. Таким чином, випрямний діод являє собою електронний ключ, керований доданим до нього напругою. При прямій напрузі ключ замкнутий, при зворотному - розімкнений. Такому електронному ключу відповідає вольтамперная характеристика (ВАХ) ідеального діода (малюнок 2.3 а).
Проте насправді діод не є ідеальним, тому у включеному стані на ньому падає пряме напруга порядку 1 - 2 В, а у вимкненому стані через діод протікає зворотний струм, який малий. Тому ВАХ реального діода відрізняється від ідеальної (малюнок 2.3 б).
Малюнок 2.3. Вольтамперні характеристики силового діода: ідеальна (а), реальна (б), ідеалізована (в) і його схема заміщення (г)
При розрахунках ВАХ аппроксимируются. Виділяють ідеалізовану ВАХ (рис. 2.3 в), яка дозволяє врахувати втрати в провідному стані, а для закритого стану діод вважається ідеальним (опір одно нескінченності). Згідно ідеалізованої ВАХ модель діода у відкритому стані описується лінійним рівнянням
=U 0 + I · r Д, (2.2)
де U 0 - порогове напруга діода; r д=ДU/Дi - диференціальний опір діода у включеному стані.
На малюнку 2.3 м приведена схема заміщення діода при низькій частоті, де VD - ідеальний діод.
2.2 Система умовних позначень тиристорів. Основні характеристики і параметри
Призначення і класифікація тиристорів
тиристори називаються напівпровідникові прилади з трьома і більше р-п-переходами, призначені для використання в як...
